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      柴油發動機的簡單介紹

      來源:www.derixfuari.com 時間:2018-07-07  瀏覽次數:載入中...

      特點

      柴油發動機的優點是扭矩大、經濟性能好。柴油發動機的工作過程與汽油發動機有許多相同的地方,每個工作循環也經歷進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。但由于柴油機用的燃料是柴油,它的粘度比汽油大,不容易蒸發,而其自燃溫度卻比汽油低,因此,可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要有,柴油發動機的氣缸中的混合氣是壓燃的,而非點燃的。柴油發動機工作時,進入氣缸的是空氣,氣缸中的空氣壓縮到終點的時候,溫度可以達到500-700℃,壓力可以達到4050個大氣壓?;钊咏现裹c時,供油系統的噴油嘴以極高的壓力在極短的時間內向氣缸燃燒室噴射燃油,柴油形成細微的油粒,與高壓高溫的空氣混合,可燃混合氣自行燃燒,猛烈膨脹產生爆發力,推動活塞下行做功,此時溫度可達1900-2000℃,壓力可達60-100個大氣壓,產生的扭矩很大,所以柴油發動機 的應用于大型柴油設備上。

      傳統柴油發動機的特點:熱效率和經濟性較好,柴油機采用壓縮空氣的辦法來提高空氣溫度,使空氣溫度超過柴油的自燃點,這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。因此,柴油發動機無需點火系統。同時,柴油機的供油系統也相對簡單,因此柴油發動機的可靠性要比汽油發動機的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要,柴油機壓縮比很高。熱效率和經濟性都要好于汽油機,同時在相同功率的情況下,柴油機的扭矩大, 大功率時的轉速低,適合于載貨汽車的使用。

      但柴油機由于工作壓力大,要求各有關零件具有較高的結構強度和剛度,所以柴油機比較笨重,體積較大;柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高,所以成本較高;另外,柴油機工作粗暴,振動噪聲大;柴油不易蒸發,冬季冷車時起動困難。由于上述特點,以前柴油發動機一般用于大、中型載重貨車上。傳統上,柴油發動機由于比較笨重,升功率指標不如汽油機(轉速較低),噪聲、振動較高,炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴重,所以一直以來很少受到轎車的青睞。特別是小型高速柴油發動機的新發展,一批先進的技術,例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術得以在小型柴油發動機上應用,使原來柴油發動機存在的缺點得到了較好的解決,而柴油機在節能與CO2排放方面的優勢,則是包括汽油機在內的?熱力發動機無法取代的,成為“綠色發動機”,

      發明者柴油用英文表示為Diesel,這是為了紀念柴油發動機的發明者――魯道夫·狄塞爾(RudolfDiesel)。

      狄塞爾生于1858年,德國人,畢業于慕尼黑工業大學。1879年,狄塞爾大學畢業,當上了一名冷藏專業工程師。在工作中狄塞爾深感當時的蒸氣機效率極低,萌發了設計新型發動機的念頭。在積蓄了一些資金后,狄塞爾辭去了制冷工程師的職務,自己開辦了一家發動機實驗室。

      針對蒸汽機效率低的弱點,狄塞爾專注于開發 率的內燃機。19世紀末,石油產品在歐洲極為罕見,于是狄塞爾決定選用植物油來解決機器的燃料問題(他用于實驗的是花生油)。因為植物油點火性能不佳,無法套用奧托內燃機的結構。狄塞爾決定另起爐灶,提高內燃機的壓縮比,利用壓縮產生的高溫高壓點燃油料。后來,這種壓燃式發動機循環便被稱為狄塞爾循環。

      ?偉大的發明家一樣,狄塞爾的前進道路上困難重重。實驗證明,植物油燃燒不穩定,成本也太高,難以承擔狄塞爾的“重任”。好在當時石油制品在歐洲逐漸普及,狄塞爾選擇了本來用于取暖的重餾分燃油———柴油作為機器的燃料。壓燃式發動機的結構強度始終是個難題。一次實驗中,汽缸上的零件象炮彈碎片一樣四處飛散,差點兒造成人員傷亡。實驗不順利,狄塞爾的資金也漸漸耗盡。他不得不回到制冷機工廠謀生。但狄塞爾沒有向困難屈服,他利用業余時間繼續實驗,一步步完善自己的機器。

      1892年,狄塞爾終于研發出一臺實用的柴油動力壓燃式發動機。這種發動機扭矩大,油耗低,可使用劣質燃油,顯示出輝煌的發展前景。狄塞爾隨即投入到柴油機生產的商業冒險中。不幸的是,作為 的工程師,狄塞爾缺乏商業頭腦。他在經濟上漸漸陷入困境。1913年狄塞爾已處于破產的邊緣。但狄塞爾發明的柴油機,在汽車、船舶和整個工業領域得到越來越 的發展。

      1976年,德國大眾首先在高爾夫轎車上采用柴油發動機;

      1989年,德國大眾高爾夫柴油車獲得“低排放車”的稱號。同年大眾從Fiat的研發機構獲得部分技術,制造出 臺帶有增壓、直噴技術的5缸發動機R5 TDI,這臺發動機被放在奧迪100車型上試用。

      1990年,德國大眾正式推出增壓、直噴系列柴油機TDI,從此德國大眾在柴油動力技術的開發和應用上一直走在世界的前沿;

      1993年,開發出4缸渦輪增壓直噴柴油發動機(TDI);

      1995年,開發出自然吸氣式直噴(SDI)柴油發動機;

      1995年,開發出變截面渦輪增壓器VGT;

      1998年,開發出泵噴嘴(Pumpe Düse)技術;

      1999年,開發出百公里油耗3升的路波轎車柴油動力。而一升級柴油動力轎車的出世創造了百公里油耗0.99升的記錄,成為世界上 省油的轎車。發動機采用鋁制自然吸氣式單缸柴油機,采用了先進的高壓直接噴射技術,排量為0.3升;

      2002年,一汽-大眾率先將捷達SDI轎車投放中國市場;

      2004年,一汽-大眾引入TDI技術。



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